二维层状纳米片材料制备及在电解水中应用的研究进展

王惠娟，王春玉，张 琼

（河北工业职业技术学院，河北石家庄050091）

随着社会的发展和科技的进步，近代工业革命以后以煤、石油和天然气等核心化石能源出现供应持续紧张、价格上涨以及环境污染等问题引起了人们的关注［1］。寻求既能满足人类所需的能源供给，又能避免污染加重和温室气体排放的新能源，是当下学者研究的重点。目前开发的新能源有太阳能、风能、潮汐能、核能、地热能和氢能等。研究发现，氢能作为能量密度高、环境友好的清洁能源，已成为新能源研发的重要课题［2-3］。

电催化水制氢［4-6］是目前大规模将电能转化为化学能的主要途径，已成为人们重点关注的产氢方式，涉及析氧反应（OER）和析氢反应（HER）。这两个过程中由于OER反应是一个4电子转移的动力学慢过程，因此发展高催化活性、高稳定性的电催化剂成为电催化裂解水产氢的关键［7］。目前，催化效果最高、稳定性最好的是贵金属基（铱、钌等）催化剂，但贵金属材料价格昂贵、储量稀缺，限制了其在催化领域的广泛应用，因此，开发具有良好OER活性和稳定性的过渡金属基电催化剂来代替贵金属催化剂，具有长远意义［8-9］。

层状双金属氢氧化物（LDHs）又名水滑石类化合物，包括水滑石和类水滑石化合物，是一种二维层状双金属结构的无机材料，其稳定性好、成本低廉、组成易于调控、结构易于调整，且在OER反应中具有很高的活性，成为OER催化剂的研究热点［10-11］。但是，单纯的LDHs存在过电位高和电子传输速率低等问题，需要对其优化改性来解决上述问题。……